콘덴서 (커패시터, capacitor)의 용도

 

위 그림은 원통형 콘덴서를 보여 준다.

콘덴서는 전하를 일시적으로 저장하는 기능과 진상전류를 흐리게 하는 역할을 한다.

이를 활용하여 콘덴서는 전력의 역률을 개선하는 등 많은 기능을 수행하나

여기서는 단상 2선식 전동기에서 진상전류를 흐르게 하여 회전자체를 형성하는 기능에

대하여 알아 보자.

 

단상 2선식 전동기에서는 주권선과 보조권선이 결선하게 되는데

단상 교류의 경우 권선에는 교번자계만 형성되므로 회전자계를 형성하지 못한다.

그런데 위 그림과 같이 보조권선에 콘덴서를 설치하면 콘덴서에 의하여 진상전류(앞선 전류)가 흐르게 되므로 90° 위상이 앞선 전류가 흐르게 되어 회전자계를 형성하게 된다.

 

 

단상 2선식 전동기에서 콘덴서를 2개 설치하는 경우가 있는데 이는 SC(Start Capacitor, 기동콘덴서)와 RC (Running Capacitor, 운전콘덴서)의 역할을 한다.

기동콘덴서는 단상 유도전동기에서 회전자계를 형성하여 기동토크를 만드는 역할을 하고

운전토크는 정상운전 속도를 유지시키는 회전자계를 형성하여 토크를 유지시키는 역할을

하게 된다.

위 그림에서 SC와 RC는 병렬로 연결되어 있고 SC에는 화살표와 같이 스위치 연결되어 있으며 이는 원심 스위치(Centrifugal Switch)이며 모터가 회전을 시작한 후 정상 속도의 75~80% 정도에 도달하면 스위치가 자동 OFF되어 SC를 회로에서 분리시키는 역할을 한다.

 

위 그림에서와 같이 화살표 방향으로 콘덴서가 부착되어 있다.

단상 2선식 유도전동기는 그 구조가 간단하므로 구성 부품도 콘덴서, 주권선, 기동전선, 원심 스위치 등 아주 적다. 따라서 전동기에 고장에 고장이 발생하면 권선 또는 전선의 단락 또는 단선과 콘덴서 용량 부족이 거의 대부분이며 우선 이 콘덴서의 용량을 확인해야 한다.

 

 

콘덴서의 용량단위는 보통 ㎌(마이크로 패럿)을 사용하며

이는 콘덴서에 순간적으로 축적하는 전하량을 나타내 주고 것이고

위 그림에서 화살표 방향에 콘덴서 용량을 나타내 주고 있다.

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이와 더불어 내전압을 표시하는데

380V. AC, 400V. AC, 460V. AC 등으로 표기한다.

콘덴서 교체시 용량은 반드시 같아야 하며

내전압은 같거나 조금 큰 것을 사용하는 것은 괜찮다고 한다.

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콘덴서 고장을 멀티미터(capacitor 측정 기능)로 확인하는 방법으로는

전원 차단 후 콘덴서 탈거 한 후 콘덴서를 방전(드라이버나 전선으로 두 단자를 쇼트시켜 잔류전하를 방전시킴, 방전 안하면 감전 위험이 있음)하고 멀티미터를 Capacitor(uF) 모드로 설정하고 콘덴서 단자에 멀티미터 리드선을 접촉하여 표시되는 콘덴서 용량을 확인하는 방법으로 표시되는 용량으로 고장여부 판단기준은 다음과 같다.

 

 

저항모드로 간이 점검(멀티미터 uF 기능이 없을 때)하는 방법으로는

콘덴서를 방전시킨 후 멀티미터를 저항 (R × 1kΩ)모드로 설정하고 콘덴서 양 단자에 멀티미터 리드선을 연결하여 측정하며 측정값으로 고장 여부 판단기준은 다음과 같다.

 

이 방법으로는 정확한 용량 측정은 불가능하지만 현장 긴급 점검용으로 사용하기에

유용한 방법이다.

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